《注意切換信息傳導通道的神經機制研究》是依託北京師範大學，由張鳴沙擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：注意切換信息傳導通道的神經機制研究
- 依託單位：北京師範大學
- 項目負責人：張鳴沙
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
注意對大腦活動有重要的調控作用並可以引起行為的改變，其背後的機制是認知神經科學研究的重點問題之一。傳統觀點認為注意對大腦活動和行為反應的調控主要是通過提高對所關注信息的處理速度來實現。但我們近期的工作表明，注意對眼睛運動反應時間的調控可通過切換視覺-眼動信息在兩條部分分離的神經通路中的傳導來實現，並提出了注意的通道切換假說。這一發現使人們對注意作用方式有了新的認識，拓展了對注意調控大腦活動和行為反應方式的理解。該項目中，我們擬探討注意切換神經傳導通的神經機制。利用一系列的清醒行為猴神經生理實驗，包括局部腦區藥物注射，胞外記錄，微電極刺激等。找到和注意通道切換緊密相關的腦區，然後進一步研究相關神經元的活動與注意調控作用的關係。同時，我們將結合心理物理實驗，探索注意的通道切換假說在不同行為範式之間是否具有普遍適用性，並深入探討其優點和意義。
結題摘要
傳統觀點認為注意主要影響信息的處理速度。但本課題組的前期研究表明注意還可能切換信息處理通路。為探索這一過程背後的神經機制，我們以快速眼動為行為範式，對獼猴頂內溝外側壁（LIP）在注意調控視覺-眼動信息轉換過程中的作用進行了研究。 本項目的主要研究內容包括：（1）採用局部藥物注射對LIP進行可逆的短暫失活，研究其在視覺-眼動快速通路和常規通路切換中的作用；（2）在獼猴執行有線索提示的間隔任務（cue gap task, CGT）時，記錄LIP單個神經元的動作單位發放，研究其在時序注意中的編碼特徵；（3）分析在間隔眼動任務（gap saccade task, GST）中微眼跳的頻率、方向等特徵，研究視覺-眼動快速通路和常規通路切換的內在過程；（4）研究LIP神經元對快速眼動的空間和時間特徵的編碼作用。 我們發現：（1）LIP腹側亞區在視覺-眼動快速通路和常規通路切換中起重要作用，但其背側亞區失活對視覺-眼動通路切換沒有顯著影響；（2）LIP神經元對順序出現的干擾刺激和眼跳目標的反應相似，提示其在時序注意調控中的作用不顯著；（3）微眼跳的頻率和方向變化反映出大腦對眼動的提前準備和方向預期不同，可能是引起兩條視覺-眼動通路切換的原因；（4）LIP神經元編碼快速眼動的時程和空間特徵，可能起到對快速眼動的線上監控作用。 本項目取得的關鍵數據包括：（1）LIP兩個亞區可逆性失活對兩種快速眼動比例和反應時間的影響；（2）LIP不同類型神經元在CGT任務中的活動數據；（3）GST中獼猴微眼跳數據；（4）LIP不同類型神經元在快速眼動任務中的活動數據。 本項目研究結果的科學意義包括：（1）對LIP不同亞區的功能區分解釋了前人關於LIP功能研究結果間的矛盾；（2）對LIP神經元在時序注意調控下的視覺信息編碼進行了系統研究，發現LIP在時序注意中的作用不顯著，提示該種注意可能主要在其它腦區編碼；（3）發現LIP在快速眼動時程和空間特性的線上監控中起重要作用，進一步明確了其在視覺-眼動通路中的作用。
